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FUNÇÃO HORÁRIA DA POSIÇÃO PARA O MRUV Até agora apenas calculamos a velocidade do móvel num instante de tempo t qualquer, mas não mencionamos a posição em que o móvel se encontraria nesse momento. Será que existe alguma forma de determinar a posição em que ele se encontra nesse instante de tempo? Sim, existe, e para isso utilizamos a função horária da posição para o MRUV: 𝐬 = 𝐬𝐢 + 𝐯𝐢 ∙ 𝐭 + 𝐚 ∙ 𝐭𝟐 𝟐 Onde: s ➔ Espaço ou posição no instante de tempo t si➔ Espaço ou posição inicial do móvel vi➔ velocidade inicial do móvel a➔ aceleração do móvel t ➔ instante de tempo t qualquer Exemplo: Um móvel descreve um MUV numa trajetória retilínea e sua posição varia no tempo de acordo com a expressão: s = 9 + 3t - 2t2 (SI). Determine: a posição inicial, a velocidade inicial e a aceleração. Resposta Sendo a função horária dos espaços igual a 𝑠 = 𝑠𝑖 + 𝑣𝑖 ∙ 𝑡 + 𝑎. 𝑡2 2 𝑠 = 9 + 3𝑡 − 2𝑡2 - A posição inicial ( si ) = 9 m - A velocidade inicial ( vi ) = 3 m/s - A aceleração ( a ): Como 𝑎.𝑡2 2 = −2. 𝑡2, temos que: 𝑎 2 = −2 𝑎 = −2.2 𝑎 = −4 𝑚/𝑠2 Exemplo: A função horária de um automóvel que se desloca numa trajetória retilínea é s = 20 + 4t + 5t2, onde s é medido em metros e t em segundos. Determine a posição do móvel no instante t=5s. Resposta: A função horária da posição é igual a: 𝑠 = 20 + 4𝑡 + 5𝑡2 Basta agora substituir o tempo (t) igual a 5 s na função horária, ou seja: 𝑠 = 20 + 4𝑡 + 5𝑡2 𝑠 = 20 + 4.5 + 5. 52 𝑠 = 20 + 4.5 + 5.25 𝑠 = 20 + 20 + 125 𝑠 = 165 𝑚 Ou seja, a posição do móvel no instante t=5s é igual a 165 metros. OBS.: No movimento uniformemente variado, a variação de espaço entre dois instantes de tempo segue a seguinte regra: Entre t0 e t1, ou seja, em Δt1➔ temos que Δs1 = Δs1 Entre t1 e t2, ou seja, em Δt2 ➔ temos que Δs2 = 3.Δs1 Entre t2 e t3, ou seja, em Δt3 ➔ temos que Δs3 = 5.Δs1 Entre t3 e t4, ou seja, em Δt4 ➔ temos que Δs4 = 7.Δs1 E assim, sucessivamente. Exemplo: Uma partícula se desloca 2 metros no primeiro segundo de movimento. Determine a variação de espaço desse móvel entre: a) 2 s e 3 s b) 3 s e 4 s c) 4 s e 5 s Resposta: Sabemos que a variação de espaço no primeiro intervalo de tempo é igual a 2 m. Ou seja, em Δt1 = 1 s, temos que Δs1 = 2 m. Assim, em: a) Entre 2 s e 3 s, ou seja, em Δt2 ➔ temos que Δs2 = 3.Δs1 = 3.2 = 6 m b) Entre 3 s e 4 s, ou seja, em Δt3 ➔ temos que Δs3 = 5.Δs1 = 5.2 = 10 m c) Entre 4 s e 5 s, ou seja, em Δt4 ➔ temos que Δs4 = 7.Δs1 = 7.2 = 14 m